HBPU嵌缝胶在太河水库渡槽止水中的应用

刘 刚， 李 媛， 董 霞

(淄博市太河水库管理局， 山东 淄博 255000)

太河水库灌区总干渠上的8座钢筋混凝土渡槽，经过30多年的运行早已老化、有的甚至脱落.虽然几经维修改造，但是由于施工难度和其他原因使得维修改造效果较差，渡槽伸缩缝渗漏严重，严重危害渡槽安全和供水安全.为了提高太河水库灌区放水和城乡供水的安全可靠性，在实施灌区节水改造工程项目中，积极搜寻一种便于在旧渡槽上施工，具有耐低温、高伸缩性、能与渡槽混凝土粘结良好(不漏水)、耐久性强、无毒性、快速(三天内能通水)的防水材料.

1 伸缩缝止水方案选择

国内渡槽止水的填充，方法多是在新建渡槽上接缝处预埋螺栓，然后填充柔性止水材料.由于太河水库总干渠渡槽上的止水螺栓锈蚀严重，已经无法继续使用，如果采用原设计，必须重新埋设螺栓.

根据实际情况，渡槽止水维修改造有两种方案：一是浇注HBPU(Hyperbranched polyurethane沥青聚氨酯嵌缝止水密封胶，二是利用不锈钢螺栓压紧GB柔性止水带[1].

从施工难易程度、工期、投资等方面进行综合比较两种方案后，选定方案一作为本工程的施工方案.首先选择了桐古渡槽、黑旺渡槽和赵庄渡槽为施工改造对象.桐古渡槽为箱型渡槽，全长418m，共38节，单缝止水长度9.6m，止水总长412.8m；黑旺渡槽也是箱型渡槽，共11节，单缝止水改造长度7.5m，止水总长度82.5m；赵庄渡槽为U型渡槽，全长802.95m，共73节，单缝止水长度6m，止水总长456m.

表1 渡槽伸缩缝止水方案比选

2 HBPU沥青聚氨酯嵌缝止水密封胶化学物理性能

HBPU沥青聚氨酯嵌缝止水密封胶是一种具有高性能、高性价比、环保型的新型水工混凝土专用填缝止水胶，是由含异氰酸酯基的聚氨基的聚氨基甲酸酯(预聚体)为甲组份和由石油沥青、固化剂等构成的乙组份组成的双组份型填缝止水材料.甲乙组份按比混合后，常温下固化成橡胶状黑色弹性体.主要物理化学指标见表2和表3[2-3].

表2 HBPU填缝密封止水胶产品性能指标

表3 HBPU填缝密封止水胶功能性指标

HBPU材料的粘结性、耐老化性、耐疲劳性、抗冻性以及无毒性等指标完全符合渡槽止水缝设计要求.

3 施工工艺

3.1 清理基面、刷底胶

剔除原伸缩缝内的砂浆、木块、压条和橡胶止水等原止水材料，使用磨光机打磨止水缝砼面直到打磨出新鲜的平整砼面，采用高压空气和水枪依次清扫变形缝内尘土、灰浆和其它杂物，用烘干工具烘干砼面，保持缝内干燥，然后涂刷专用ZP-1底涂剂.由于底涂剂渗透性强，透过表面直接渗入砼内部，确保了填缝密封胶的高粘接强度，粘接强度大于密封胶体自身强度.烘干砼施工表面时，注意不要温度过高将砼烧坏.

3.2 铺设伸缩缝底模板

清好伸缩缝后，其外侧根据缝的宽度用相应的木板条填塞，防止密封胶外溢，并预留好正方形填注断面(如3cm×3cm、4cm×4cm等).

3.3 拌制HBPU胶

将HBPU胶甲乙组份按重量比1∶1混合，充分搅拌均匀，装入胶枪，挤入处理合格的混凝土伸缩缝中.遇倾斜面、立面或顶缝施工，甲乙组份混合时加入5%～10%OP防垂剂.HBPU嵌缝密封止水胶甲乙组份混合后，须在30分钟内用完.

3.4 填塞HBPU密缝胶

将混合胶分2至3次挤入缝中，压实刮平.

3.5 密封

伸缩缝涂密封胶凝固后，用砂浆或细石混凝土密封，并在槽身与密封砂浆的结合部位涂刷聚丙烯酸乳液.密封砂浆中间要预留1.5cm宽的竖缝，等砂浆凝固后在竖缝内按照3.3和3.4步骤填入密封胶.

4 施工中出现的问题及处理方法

1)渡槽伸缩缝实际宽度不一，即同一条缝的宽度变化也很大.有些部位太窄，基面清理难度大，机械无法清理干净，导致通水后局部有渗水现象，针对这种情况，采用细长而坚硬的专用工具对狭窄部位进行打磨，直至符合要求，然后施工，效果良好.

2)竖缝伸缩缝填筑施工时，密封胶会向下流淌，竖缝上部伸缩缝出现薄弱环节，针对这种情况，除严格按照技术要求分几次将密封胶挤入缝中进行施工外，密封胶填塞完毕后，还要沿伸缩缝自下而上连续抹压密缝胶，直至其完全凝固.

3)填塞HBPU密缝胶时，由于施工操作不当出现了如图1所示密封胶与两侧的基面没有完全接触导致渗水现象.针对这种情况，提出了相应的施工要求：填塞密封胶时，先把密封胶抹在砼伸缩缝两侧，保证密封胶跟两侧砼面紧密接触，然后再分次挤入密封胶压实刮平，实践证明效果良好.

图1 渡槽伸缩缝断面示意图

5 结束语

使用HBPU填缝密封止水胶施工作业的渡槽，通水后，经过多次水质检测，没有发现有毒物质，且防渗及止水效果良好.有个别伸缩缝施工后不到24小时过水或没有严格按照技术要求施工，出现了微小渗漏现象.停水对渗漏部位进行修补后，没有再出现渗漏现象.经过三个渡槽的工程实践，证明HBPU是一种可靠的伸缩缝止水新材料.已在总干渠全线砼渡槽上进行推广应用.

使用HBPU沥青聚氨酯嵌缝止水密封胶不仅解决了老砼渡槽止水维修改造施工难的问题，而且大大提高了老渡槽的使用寿命和灌区放水安全可靠性，对灌区节水改造特别是老渡槽伸缩缝止水施工具有一定的借鉴作用.

[1]钟海涛. 三元乙丙板复合GB止水带在麻峪渡槽伸缩缝止水处理工程中的应用[J]. 新技术新材料，2008，S1:75-76.

[2]邱红雷. HBPU聚氨酯水工混凝土填缝止水材料的应用[J]. 人民黄河，32(7)：118-119.

[3]HBPU双组份聚氨酯密封胶施工技术[J]. 河南水利与南水北调，2011(10):28-37.